專利名稱：壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法，特別是涉及使作為壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)源裝在空調(diào)器等中用于冷凍循環(huán)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)以良好效率運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法。
在現(xiàn)有技術(shù)中，多數(shù)裝在空調(diào)器中的壓縮機(jī)把感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為放置驅(qū)動(dòng)源，以逆變器方式的該運(yùn)轉(zhuǎn)控制是公知的。在該逆變器方式中，通過改變供給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的交流電頻率F來控制壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)(能力)，而得到配合冷凍循環(huán)的負(fù)載大小的運(yùn)轉(zhuǎn)能力。此時(shí)，交流電的電壓V(使用PWM方式逆變器裝置時(shí)，在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子線圈中產(chǎn)生的模擬電壓)，雖然其頻率F根據(jù)負(fù)載來調(diào)整，但V/F的比通常為一定那樣預(yù)先設(shè)定。
特別是，在PWM方式的逆變器裝置中，根據(jù)頻率F而預(yù)先設(shè)定開關(guān)元件的通/斷特性曲線，一般是存儲(chǔ)在ROM中的。由于受可以存儲(chǔ)在該ROM中的通/斷特性曲線的量的限制，電壓V的值與頻率F一一對(duì)應(yīng)那樣設(shè)定并存儲(chǔ)，就減少了ROM的使用量。
在上述現(xiàn)有壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法中，V/F之比通常為一定，但由于是控制頻率F的方式，感覺到負(fù)載變動(dòng)而更高地設(shè)定V/F值，來防止在向負(fù)載增加方向變化時(shí)壓縮機(jī)堵轉(zhuǎn)。因而，自然在負(fù)載輕時(shí)存在運(yùn)轉(zhuǎn)效率低的問題。
為了排除該運(yùn)轉(zhuǎn)效率的低下，求出供給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的交流電的功率因數(shù)，而把電壓控制為使該功率因數(shù)最高的措施已經(jīng)公開了(參照特開昭61-20236號(hào)公報(bào))。
但是，在求得該交流電功率的控制方法的情況下，一但在供給電動(dòng)機(jī)的交流波形中存在畸變(特別是由高次諧波引起的畸變)，功率因數(shù)的檢測(cè)精度就極端低，就不能充分地提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
即，把由逆變器電路形成的模擬正弦波(根據(jù)PWM理論開關(guān)直流電壓所得到的交流波形)供給電動(dòng)機(jī)時(shí)，由電動(dòng)機(jī)定子線圈的電感使模擬正弦波在一定程度平滑，但由于電流波形中依然還有畸變，就會(huì)引起如上所述那樣的檢測(cè)精度低的問題。該不合適，特別是在小輸出的電動(dòng)機(jī)(幾千瓦以下)中波形的畸變率變得很大，上述的不合適是顯著的。
因此，從流過電動(dòng)機(jī)的電流波形檢測(cè)轉(zhuǎn)差率，該轉(zhuǎn)差率控制成為預(yù)定值那樣的電動(dòng)機(jī)端電壓，這種提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率的措施是公知的(參見特開平4-33584號(hào)公報(bào))。而且，轉(zhuǎn)差率越小運(yùn)轉(zhuǎn)效率就越高。
但是，一旦在這種情況下電流波形中仍存在上述畸變，轉(zhuǎn)差率的檢測(cè)精度就會(huì)產(chǎn)生偏差，端電壓的控制就變得不穩(wěn)定。假定通過提高檢測(cè)電路的電路能力而在一定程度上抑制檢測(cè)偏差，但檢測(cè)電路就會(huì)顯著變得復(fù)雜，該零件的成本大幅度上升。
鑒于這樣的現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的主要目的是提供一種能夠節(jié)能的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法，把其頻率F保持在一定上微調(diào)根據(jù)空調(diào)器的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而供給壓縮機(jī)的電壓V，提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法的特征是使用壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置和蒸發(fā)器來構(gòu)成冷凍循環(huán)，在任意改變供給作為旋轉(zhuǎn)源裝在上述壓縮機(jī)中的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的交流電頻率的壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法中，判斷上述冷凍循環(huán)的負(fù)載是否在預(yù)定范圍內(nèi)，在負(fù)載充滿該范圍時(shí)，不改變上述交流電的頻率(F)，提高電壓(V)。
而且進(jìn)一步特征在于，上述范圍是上述交流電頻率在預(yù)定范圍內(nèi)，上述交流電的電流在預(yù)定值以下，而且，在通過上述冷凍循環(huán)進(jìn)行預(yù)定空間的空調(diào)時(shí)的空間溫度在設(shè)定值以下。
根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)負(fù)載的大小調(diào)節(jié)交流電的頻率，控制壓縮機(jī)的能力。一方面，在負(fù)載較輕時(shí)(例如交流電頻率在預(yù)定范圍內(nèi)，電流在設(shè)定值以下，而且進(jìn)行空調(diào)時(shí)的室溫在設(shè)定值以下)，仍把頻率保持一定，適當(dāng)?shù)亟档碗妷骸Ｓ纱?，調(diào)整感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率來降低電流值，而成為高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。
下面根據(jù)


本發(fā)明的一實(shí)施例。該實(shí)施例是把使用壓縮機(jī)的冷凍循環(huán)裝在空調(diào)機(jī)中的情況。
圖1是本實(shí)施例涉及的空調(diào)機(jī)的示意圖。圖中，標(biāo)號(hào)5表示密閉型壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)5由壓縮冷卻媒質(zhì)的壓縮機(jī)本件6和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)該壓縮機(jī)本件6的三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1組成。標(biāo)號(hào)23是四通切換閥，24是熱源側(cè)熱交換器，25-27是減壓裝置(例如毛細(xì)管)，28是過濾器，29是利用側(cè)熱交換器，以及30是蓄熱器。這些部件通過冷卻媒質(zhì)管線而連接，構(gòu)成冷凍循環(huán)。
在四通切換閥23處于圖1所示切換位置時(shí)，從壓縮機(jī)5排出的壓縮冷卻媒質(zhì)按實(shí)線箭頭方向流動(dòng)，熱源側(cè)熱交換器24作為冷凝器的功能，而且，利用側(cè)熱交換器29作為蒸發(fā)器的功能，因此，使用利用側(cè)熱交換器29就能進(jìn)行利用側(cè)的如室內(nèi)的冷卻房間運(yùn)行。一但四通切換閥23切換到虛線處，從壓縮機(jī)5排出的壓縮冷卻媒質(zhì)按虛線箭頭方向流動(dòng)，這時(shí)，利用側(cè)熱交換器29作為冷凝器的功能，而且，熱源側(cè)熱交換器24作為蒸發(fā)器的功能，因此由利用側(cè)熱交換器29就能進(jìn)行室內(nèi)的溫暖房間運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖中標(biāo)號(hào)31、32是消音器，33是用于向熱源側(cè)熱交換器24送風(fēng)的螺旋槳式風(fēng)扇，由電動(dòng)機(jī)30驅(qū)動(dòng)。35是向室內(nèi)供給由利用側(cè)熱交在29進(jìn)行熱交換(加熱/冷卻)的調(diào)節(jié)空氣的橫流扇，由電動(dòng)機(jī)36驅(qū)動(dòng)。
標(biāo)號(hào)370表示室內(nèi)單元，在該室內(nèi)單元370中安裝利用側(cè)熱交換器29，橫流扇35、電動(dòng)機(jī)36、室內(nèi)側(cè)控制部37等。除此之外的機(jī)器安裝在室外單元371中。在室外單元371和室內(nèi)單元370之間由冷卻媒質(zhì)管線和信號(hào)線連接。
室內(nèi)單元370包括控制供給壓縮機(jī)5的電動(dòng)機(jī)1的交流電頻率F的信號(hào)，把運(yùn)轉(zhuǎn)控制配置在室外單元371中的機(jī)器的信號(hào)輸出給室外單元371。來自室內(nèi)單元370的信號(hào)，在室外單元371中，首先通過接口38而輸入，提供給作為控制部的微處理器39。
微處理器39根據(jù)輸入信號(hào)控制室外單元371的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)，形成用于按照PWM理論得到模擬正弦波的開關(guān)信號(hào)。對(duì)于該開關(guān)信號(hào)的形成將在后邊描述。由微處理器39形成的開關(guān)信號(hào)通過用于開關(guān)的放大器41來提供給逆變器電路40。
逆變器電路40，如圖2所示，具有把6個(gè)功率開關(guān)元件X、X、Y、Y，Z連接成三相橋形的電路結(jié)構(gòu)，在圖中的P端提供直流電?？梢允褂霉β示w管，功率FET、IWGT等作為6個(gè)功率開關(guān)元件。該6個(gè)開關(guān)元件響應(yīng)開關(guān)信號(hào)來通/斷，供給電動(dòng)機(jī)1三相模擬正弦波。
供給逆變器電路40的直流電是從交流電源42得到的。即，把交流電源42的單相交流進(jìn)行倍壓整流而產(chǎn)生直流電。倍壓整流是由整流元件43和平滑電容器44、45來進(jìn)行的。圖1中，標(biāo)號(hào)46是倍壓整流后的平滑電容器，47是扼流圈，48、49是消音器、50，51是電流熔斷器，及52是非線性電阻。
圖3是表示由微處理器39進(jìn)行開關(guān)信號(hào)生成的原理圖，是表示由圖2所示的開關(guān)元件X、X得到通/斷信號(hào)(開關(guān)信號(hào))時(shí)的例子。開關(guān)元件X的通/斷信號(hào)是將開關(guān)元件X的通/斷信號(hào)反向。
在圖3的上段，一種波形CO表示載波(如三角波，階梯狀三角波、限位波)，另一種波形MO表示調(diào)制波MO的振幅大小決定通/斷信號(hào)SO，在調(diào)制波MO＞載波CO時(shí)，為通/斷信號(hào)SO＝ON。載波CO、調(diào)制波MO的頻率及頻率比并不是僅限于圖示那樣，圖3是作為在說明時(shí)容易理解的頻率。
開關(guān)元件Y和通/斷信號(hào)，超前圖3的調(diào)制波MO的相位角120度，由調(diào)制波MO和載波CO的振幅比較而生成。開關(guān)元件Y的開關(guān)信號(hào)是把開關(guān)元件Y的反向而得到。開關(guān)元件Z的通/斷信號(hào)，滯后圖3的調(diào)制波MO相位角120度，由調(diào)制波MO和載波CO的振幅比較而生成。開關(guān)元件Z的通/斷信號(hào)是把開關(guān)元件Z的反向而得到。
一但把該通/斷信號(hào)(開關(guān)信號(hào))供給逆變器電路40，由開關(guān)元件X、X、Y、Y、Z、Z以與該通/斷信號(hào)的占空比相同的特性曲線使直流電通/斷，而生成模擬正弦波。由于調(diào)制波MO的周期對(duì)應(yīng)于模擬正弦波的頻率下，通過改變調(diào)制波MO的周期就能改變模擬正弦波的頻率F。經(jīng)過減小載波CO的周期，由于在模擬正弦波1個(gè)周期中增加了通/斷次數(shù)，提高了模擬正弦波的分辨率。在圖3中，表示了增大用于說明的載波頻率。
圖4表示在改變調(diào)制波振幅時(shí)的通/斷信號(hào)的變化。一但加大調(diào)制波振幅從MO到M1，模擬正弦波從SO變?yōu)镾1狀態(tài)，模擬電壓(在模擬正弦波的電流流過感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)在勵(lì)磁線圈兩端上表示的計(jì)算上的端電壓)變高。最大導(dǎo)通時(shí)間與最小導(dǎo)通時(shí)間之差變大，該模擬電壓變高。一但調(diào)制波振幅變小而從MO到M2，模擬正弦波成為S2的狀態(tài)，模擬電壓變低。
這樣，通過改變調(diào)制波振幅就能改變供給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的三相交流電壓，通過改變調(diào)制波的頻率就能改變?nèi)嘟涣黝l率。
圖5是用于生成通/斷信號(hào)(開關(guān)信號(hào))的微處理器39主要部分方框電路圖。圖中，標(biāo)號(hào)60是16bit和UP/DOMN計(jì)數(shù)器。該計(jì)數(shù)器60與時(shí)鐘同步來進(jìn)行計(jì)數(shù)值的加法運(yùn)算，一但計(jì)數(shù)值達(dá)到FFFFH就與時(shí)鐘同步來進(jìn)行計(jì)數(shù)值的減去法運(yùn)算，一但計(jì)數(shù)值達(dá)到OH再次變到計(jì)數(shù)值的加法運(yùn)算，以后重復(fù)加法運(yùn)算和減法運(yùn)算。這樣，該計(jì)數(shù)器60的輸出(計(jì)數(shù)值)以三角波(載波)狀變化。
標(biāo)號(hào)61是正弦波控制部，輸入命令頻率F的頻率指令值f，命令電壓V(模擬電壓)的電壓指令值，在存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)由O-FFFFH的數(shù)據(jù)變化形成該正弦波。該正弦波的形成是按照?qǐng)D6所示流程圖來進(jìn)行的。首先，在步驟S11來進(jìn)行f、V的預(yù)置(f＝0、V＝0.80)。而且，例如，為了說明的f是f＝0和10≤f≤150Hz，0.50≤V≤1.00，但并不是僅限于此。
一但在步驟S12判斷了頻率指令值f或電壓指令值V的變更，處理就進(jìn)行步驟S13，改寫存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的正弦波數(shù)據(jù)。此時(shí)，把正弦波數(shù)據(jù)來預(yù)定V值來修正正弦波數(shù)據(jù)。圖7的正弦波84-86表示存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的正弦波數(shù)據(jù)。正弦波84是f＝10，V＝1.00的基波，地址CO-C10之間的值如圖示那樣變化并被存儲(chǔ)。正弦波85是f＝10，V＝0.66時(shí)的正弦波數(shù)據(jù)，正弦波86是f＝20，V＝1.00時(shí)的正弦波數(shù)據(jù)。C10，C20的值由所使用的時(shí)鐘頻率決定。例如，在使用100KHz的時(shí)鐘時(shí)，為C10＝10000，C20＝5000。
正弦波(1/2周期)80，82，83代表存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部62中的正弦波數(shù)據(jù)的值(OH-FFFFH)。在該存儲(chǔ)部62內(nèi)以0.1Hz的節(jié)距存儲(chǔ)正弦波數(shù)據(jù)。f10、f15、f20分別表示正弦波數(shù)據(jù)的起始。這些正弦波數(shù)據(jù)的振幅隨著頻率變高而變大。即，對(duì)于預(yù)定的負(fù)載V/f設(shè)定為一定。
例如，正弦波84的值＝FFFFH/2±(正弦波80的值)/2，正弦波85的值＝FFFFH/2±0.66X(正弦波80的值)/2。同樣可以求出其他正弦波。即，如果得到頻率指令值f和電壓指令值V，就能在圖6的步驟S13中改定存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的正弦波數(shù)據(jù)。
而且，在圖6中為了使說明容易而把正弦波80，82，83表示為1/2周期，但不用說，為了減少存儲(chǔ)部的占用率成為1/4周期也是很好的。
圖5的標(biāo)號(hào)63表示正弦波值的分配器，生成每120度相位的偏差值。例如，在f＝10，V＝1.00(圖7所示的正弦波84)時(shí)，1個(gè)周期的長(zhǎng)度是0-C10(10000)。120度相位的偏移位置0、C10/3＝3333、C10×2/3＝6666的步進(jìn)位置。
這樣，一但使基本計(jì)數(shù)減成為C(由時(shí)鐘驅(qū)動(dòng))，就有CX＝C(在0≤C≤C10＝10000，C＝C10+1時(shí)，C＝0)，CY＝CX+C10/3(在CY＞C10＝10000時(shí)，CY＝CX+C10/3-C10＝CX+3333-10000)，CZ＝CX+C10×2/3(在CZ＞C10＝10000時(shí)，CZ＝CX+C10×2/3-C10＝CX+6666-10000)。
對(duì)應(yīng)于該計(jì)數(shù)值CX、CY、CZ的正弦波值對(duì)應(yīng)于圖7所示的正弦波84的值。由此，改變計(jì)數(shù)C的值時(shí)的正弦波的值的變化成為圖5所示的波形64、65、66。該波形64-66在相位上移開120度。
為了容易說明起見圖7的正弦波84-86表示為1周期，但為了減少存儲(chǔ)部的占用率也可以減為1/4周期。
這樣，如果提供了頻率指令值f和電壓指令值V，就能得到由頻率F，電壓V相互相位偏移120度的三相正弦波的值。
在圖5中，標(biāo)號(hào)67-69表示比較數(shù)值大小的比較器。該比較67-69比較由UP/DOMN計(jì)數(shù)器60所供給的三角波(載波)的值和由波形64-66所示的正弦波(調(diào)制波)的值的大小，在調(diào)制波的值大于載波的值時(shí)輸出為通(H電平電壓)。該比較器67-69的輸出提供分別作為圖2所示的開關(guān)元件X、Y、Z的開關(guān)信號(hào)(通/斷信號(hào))。
圖5的70-72是倒相電路，把來自比較器67-69的通/斷輸出倒相而成為開關(guān)元件X、Y、Z的開關(guān)信號(hào)(通/斷信號(hào))。
在成為開關(guān)元件X-Z，X-Z的通/斷(特別是通→斷)的延遲時(shí)間較大的情況下，開關(guān)元件插入提供通/斷信號(hào)的電路內(nèi)的延遲電路(在信號(hào)變?yōu)閿唷〞r(shí)，使該變化以預(yù)定時(shí)間延遲的電路)。
最好采用把提供給比較器67-69的值進(jìn)行D/A變換而作為模擬電壓電平，在比較器中比較模擬電壓的大小。
這樣，一但把頻率指令值f和電壓指令值V(1.00-0.50的范圍)指令給微處理器39的正弦波控制部61，就能得到與指令值f、V相對(duì)應(yīng)的所希望頻率F和振幅(電壓)V的交流電。
圖8表示根據(jù)負(fù)載狀態(tài)微調(diào)指標(biāo)FO(其中，表示電壓V與頻率F之比[V/F])的控制，是由微處理器39進(jìn)行處理。通過室內(nèi)單元370的室內(nèi)側(cè)控制部37根據(jù)負(fù)載求出頻率指令值，傳送給微處理器39。
首先，在步驟S21中進(jìn)行微處理器39的初始化，同時(shí)，把電壓指令值V初始設(shè)定為指標(biāo)FO＝V/F＝60。在該指標(biāo)FO＝V/F＝60的以額定負(fù)載(不變化的一定負(fù)載)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)，壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率是為最好的設(shè)定值。
然后過渡到步驟S22，輸入來自室內(nèi)單元370的頻率指令值f和各種溫度T(外部空氣溫度、熱交換器溫度等)。
然后在步驟S23中，根據(jù)在步驟S22中所輸入的信號(hào)等進(jìn)行其他機(jī)器的控制。例如，進(jìn)行四道閥23的切換控制、電動(dòng)機(jī)34的運(yùn)轉(zhuǎn)，室外側(cè)熱交換器24的除霜控制等。
然后，在步驟S24中，輸入C、T53檢測(cè)的交流電流值Ⅰ，而且在步驟S25中，在冷卻房間時(shí)輸入外部空氣溫度，在加熱房間時(shí)輸入室內(nèi)熱交換器溫度T。而且，省略了溫度傳感器的圖示。
此后，順序進(jìn)行步驟S26-S28的判斷。最初在步驟S26中判斷頻率指令值f是否進(jìn)入頻率F的預(yù)定范圍內(nèi)。在作為該頻率范圍的本實(shí)施例中，如圖9所示，設(shè)定為F＝15-80Hz。由此，在頻率指令值f沒進(jìn)入該范圍時(shí)為NO的判斷，而在進(jìn)入時(shí)為YES的判斷，然后進(jìn)到步驟S27。上述頻率范圍并不是僅限于F＝15-80Hz。限定這樣頻率的原因是為了得到設(shè)計(jì)上的能力變化范圍而加大壓縮機(jī)的排除容積的情況。壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)能力由該排除容積與頻率的積所決定。如果該排除容積較小，為了得到所需的最大能力就必須提高頻率。但是，一般排除容積大的壓縮機(jī)就有不能提高其構(gòu)造上頻率的問題。
在步驟S27中，判斷在步驟S24中讀入的電流值Ⅰ是否在設(shè)定值以下。根據(jù)圖9所示的頻率F來決定電流設(shè)定值，具體是，由15Hz≤F≤50Hz的低頻側(cè)和50Hz≤F≤80Hz的高頻側(cè)的2段斜率的不同直線所決定。例如，由F＝15Hz則電流設(shè)定值＝I15，由F＝50Hz則電流設(shè)定值＝I50、由F＝80Hz則電流設(shè)定值＝I80。在他們中間，是由各直線所決定的值。之所以這樣設(shè)定電流設(shè)定值，是為了判斷頻率即對(duì)于其能力的負(fù)載高或低，該電流值是在其頻率時(shí)的適應(yīng)性負(fù)載的情況下所流通的計(jì)算上的電流值。之所以把該設(shè)定值分成頻率的低頻側(cè)、高頻側(cè)、是因?yàn)樵谌繀^(qū)域中不能使該適應(yīng)性負(fù)載時(shí)的電流為一直線化。相當(dāng)于圖9所示的折線曲線圖的頻率一電流值數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在作為檢查數(shù)據(jù)的微處理器39中。
由該步驟S27的判斷，一但現(xiàn)在所供給的電流I在其設(shè)定值以下，就成為YES判斷，過渡到步驟28。
在步驟S28中，判斷在步驟S25中所計(jì)讀入的溫度T是否在設(shè)定值以下。若采用例如制冷時(shí)36℃(外部氣溫)、加熱時(shí)46℃(室內(nèi)熱交換器溫度)作為該設(shè)定溫度，就不用限定必須為該數(shù)值。之所以這樣限定溫度是因?yàn)橥獠繗鉁馗邥r(shí)負(fù)載變大，就必須提高電壓，而室內(nèi)熱交換器溫度變低時(shí)，負(fù)載大。
在上述步驟S26-S28是NO判斷的情況下，就不必后述的FO(＝V/F)的微調(diào)控制，回到步驟S22。
一方面，由微處理器39供給正弦波控制部61對(duì)應(yīng)于由圖8的處理在此時(shí)所設(shè)定的FO(＝V/F)的頻率指令值f及電壓指令值V。
由此，在步驟S26-S28的NO判斷的情況下，對(duì)應(yīng)于初始設(shè)定的FO(＝V/F)＝60的頻率指令值f和電壓指令值V被提供給微處理器39內(nèi)的正弦波控制部61。由此，在正弦波控制部61中，生成了用于得到響應(yīng)指令值f、V的所需頻率、電壓的三相交流的通/斷信號(hào)。由該通/斷信號(hào)通、斷驅(qū)動(dòng)逆變器電路40的開關(guān)元件，把根據(jù)該模擬正弦波的三相交流電供給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1。該三相交流電的頻率F減為由指令值f所指令的值，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)1的端民壓V成為由指令值V所指令的值。由此，空氣調(diào)節(jié)機(jī)進(jìn)行以指令值f、V所指令的制冷或加熱運(yùn)轉(zhuǎn)。
對(duì)此，在步驟S28中為YES判斷時(shí)，頻率范圍，電流和溫度全部是滿足預(yù)定條件的情況，一但該狀態(tài)被確認(rèn)，微處理器39進(jìn)行步驟S29以下的FO(＝V/F)微調(diào)處理。
在步驟S29中，根據(jù)C.T.53的檢測(cè)信號(hào)輸入現(xiàn)在的電流值Inow。然后在步驟S30中，朝廷步提高FO(＝F/V)(對(duì)于電壓V來說降低)那樣的改變電壓指令值V的設(shè)定。其中，對(duì)應(yīng)于降低電壓V方向而提高FO(＝V/F)的步寬并不限于2步。
一但在降低電壓V的方向上微調(diào)FO，供給正弦波控制部61的電壓指令值V下降(頻率指令值f不變)，這種情況下，供給逆變器電路40的開關(guān)信號(hào)占空比稍微發(fā)生變化。由此，供給感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的模擬電壓下降，由于轉(zhuǎn)差率被微小地微調(diào)，在對(duì)應(yīng)輕載狀態(tài)不變頻率而能高效率運(yùn)轉(zhuǎn)附近進(jìn)行控制。
然后在步驟S31中，為了確認(rèn)2步提高FO后的電流狀態(tài)進(jìn)行10秒待機(jī)。該待機(jī)時(shí)間并不僅限于10秒。該待機(jī)后，在步驟S32中再次從C、T、53的檢測(cè)信號(hào)讀入此時(shí)的電流值Inext.
在步驟S33中，進(jìn)行Inow-Inext≥0的是否判斷。在由該判斷成為YES時(shí)，通過2步提高FO(降低電壓V)而降低電流值，向著節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)，返回步驟S22，重復(fù)進(jìn)行上述處理。
但是，雖然2步提高FO(降低電壓V)，在成為NO判斷時(shí)，應(yīng)該知道由過渡到重載等的原因而稍微減小電壓V的控制是無效的。此時(shí)，在步驟S34中進(jìn)行3步降低FO(＝V/F)(對(duì)電壓V來說是升高)這樣的改變電壓指令值V的設(shè)定。該降低步寬不限于3步。
通過該步驟降低(對(duì)電壓來說是提高)的調(diào)整，與前邊提高FO相比，F(xiàn)O成為1步下降(對(duì)電壓V來說是提高)，向著對(duì)應(yīng)于負(fù)載增加的值調(diào)整FO。此后，在步驟S35中為了再次確認(rèn)負(fù)載的動(dòng)向而進(jìn)行10秒待機(jī)，返回步驟S22。
通過以上那樣的處理，在滿足所謂的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率在設(shè)定范圍內(nèi)、壓縮機(jī)電流在設(shè)定值以下且外部氣溫在設(shè)定值以下預(yù)定條件時(shí)，指標(biāo)FO(＝V/F)內(nèi)的頻率F保持為一定，微調(diào)電壓V。由此，改變壓縮機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率，保持相同轉(zhuǎn)數(shù)，由于能夠進(jìn)行節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)，就減少了電能消耗，就能提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率，在進(jìn)行該微調(diào)控制時(shí)，不需要特別的硬件結(jié)構(gòu)，由于能夠利用現(xiàn)有電路，提高了通用性。
在圖10中，表示進(jìn)行上述電壓微調(diào)控制的情況同未進(jìn)行上述控制的情況相比較的數(shù)據(jù)(但在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))。象該圖所示那樣，把進(jìn)行微調(diào)控制的情況(由圓圈所示的那樣)與沒有進(jìn)行上述控制的情況(由黑點(diǎn)所示)相比較，可以看到在頻率15-80Hz的范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)電流顯著降低了。
象上述那樣，根據(jù)本發(fā)明涉及的壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法，在滿足負(fù)載比較輕時(shí)的預(yù)定條件時(shí)(交流電流頻率在預(yù)定范圍內(nèi)，上述交流電流在設(shè)定值以下，而且，由上述冷凍循環(huán)進(jìn)行空調(diào)時(shí)室溫在設(shè)定值以下)，保持頻率為一定，適當(dāng)?shù)亟档驮诟袘?yīng)電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生的電壓，調(diào)整感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，降低電流值，而成為高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例涉及的空氣調(diào)節(jié)機(jī)的方框圖;
圖2是表示逆變器電路的示意電路圖;
圖3是說明開關(guān)信號(hào)生成原理的圖;
圖4是說明使調(diào)制波振幅變化的開關(guān)信號(hào)的變化的圖;
圖5是表示微處理器內(nèi)的開關(guān)信號(hào)生成電路的方框圖;
圖6是表示頻率指令值f，電壓指令值V的變更設(shè)定的流程圖;
圖7是表示存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的正弦波數(shù)據(jù)的圖;
圖8是微處理器進(jìn)行電壓微調(diào)處理的流程圖;
圖9是表示頻率設(shè)定范圍和電流設(shè)定值的關(guān)系的曲線圖;
圖10是表示本發(fā)明電壓微調(diào)控制時(shí)與未進(jìn)行上述控制時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)電流差別的曲線圖。
圖中，1是感應(yīng)電協(xié)機(jī);
5是壓縮機(jī);
6是壓縮機(jī)本件;
24是熱源側(cè)熱交換器;
25-27是毛細(xì)管;
29是利用側(cè)熱交換器;
39是微處理器;
40是逆變器電路。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法，該方法利用壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置和蒸發(fā)器構(gòu)成冷凍循環(huán)，任意改變供給作為旋轉(zhuǎn)源裝在上述壓縮機(jī)中的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的交流電頻率，其特征在于判斷上述冷凍循環(huán)的負(fù)載是否在預(yù)定范圍內(nèi)，在負(fù)載充滿該范圍時(shí)，不改變上述交流電頻率(F)而提高電壓(V)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于，上述范圍是上述交流電的頻率在設(shè)定范圍內(nèi)，上述交流電的電流在設(shè)定值以下，而且，由上述冷凍循環(huán)進(jìn)行預(yù)定空間的空調(diào)時(shí)的空間溫度在設(shè)定值以下。
全文摘要
在由逆變器方式驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，根據(jù)負(fù)載狀態(tài)來推進(jìn)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)高效率化。使用壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置及蒸發(fā)器構(gòu)成冷凍循環(huán)，任意地改變供給作為旋轉(zhuǎn)源裝在上述壓縮機(jī)中的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的交流電流頻率，判斷上述冷凍循環(huán)的負(fù)載是否滿足預(yù)定的條件，在滿足預(yù)定條件時(shí)，把上述交流電流頻率保持為一定，調(diào)整由該交流電流在上述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生的電壓。
文檔編號(hào)F25B49/02GK1101710SQ93115019
公開日1995年4月19日 申請(qǐng)日期1993年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月15日
發(fā)明者細(xì)貝和伸, 下川原和彥, 藤中和仁, 礒部知典 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社